RU2648856C2 - Офтальмологические устройства со встроенными элементами метаповерхности - Google Patents
Офтальмологические устройства со встроенными элементами метаповерхности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2648856C2 RU2648856C2 RU2014109945A RU2014109945A RU2648856C2 RU 2648856 C2 RU2648856 C2 RU 2648856C2 RU 2014109945 A RU2014109945 A RU 2014109945A RU 2014109945 A RU2014109945 A RU 2014109945A RU 2648856 C2 RU2648856 C2 RU 2648856C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elements
- metal
- metasurface
- ophthalmic device
- lens
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 12
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 9
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 8
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 8
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 6
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 29
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 25
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 230000006870 function Effects 0.000 description 21
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 7
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 6
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001647 drug administration Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012536 packaging technology Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/04—Contact lenses for the eyes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
- A61F2/16—Intraocular lenses
- A61F2/1613—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus
- A61F2/1659—Intraocular lenses having special lens configurations, e.g. multipart lenses; having particular optical properties, e.g. pseudo-accommodative lenses, lenses having aberration corrections, diffractive lenses, lenses for variably absorbing electromagnetic radiation, lenses having variable focus having variable absorption coefficient for electromagnetic radiation, e.g. photochromic lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/002—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of materials engineered to provide properties not available in nature, e.g. metamaterials
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid
- G02B26/005—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid based on electrowetting
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/30—Metamaterials
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Transplantation (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Eyeglasses (AREA)
- Prostheses (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к медицине. Офтальмологическое устройство содержит устройство вставки, в котором часть поверхности на устройстве вставки имеет на себе металлические элементы, формирующие метаповерхность. Причем металлические элементы расположены в узоре, периодичность которого составляет меньше чем расстояние, равное целевой длине волны света, и метаповерхность выполнена с возможностью изменения фазовой характеристики видимого света, проходящего через офтальмологическое устройство. Устройство вставки может содержать: слой диэлектрика; и комбинацию несмешивающихся текучих сред вблизи слоя диэлектрика, причем по меньшей мере одна из несмешивающихся текучих сред включает в себя одно или более из металлической наносферы или металлического наностержня. Другой вариант офтальмологического устройства содержит по меньшей мере первую размещенную в трехмерном пространстве группу элементов метаповерхности, взаимодействие которых с падающим светом создает эффект линзы, изменяющий фазовую характеристику видимого света, проходящего через офтальмологическое устройство. Применение данной группы изобретений позволит улучшить зрение человека. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении описаны офтальмологические устройства со вставками-субстратами и линзы, которые имеют элементы метаповерхности внутри или на них.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Традиционно офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, представляет собой биосовместимое устройство, обладающее корректирующими, косметическими или терапевтическими качествами. Например, контактная линза может выполнять одну или более из функции коррекции зрения, косметической коррекции и терапевтической функции. Каждая функция обеспечивается физической характеристикой линзы. Конструкция линзы с учетом светопреломляющего свойства может обеспечивать функцию коррекции зрения. Встраивание в линзу пигмента может обеспечивать косметический эффект. Встраивание в линзу активного агента может обеспечивать терапевтическую функцию. Такие физические характеристики реализуются без перехода линз в состояние энергообеспечения. Традиционно пробка для слезной точки является пассивным устройством.
Недавно были описаны новые офтальмологические устройства на основе офтальмологических вставок с энергообеспечением и без энергообеспечения. Данные устройства могут использовать функцию энергообеспечения для питания активных оптических компонентов.
Недавно было показано, что уникальные плоские линзы можно образовать при производстве специализированных поверхностных структур, имеющих расположенные на поверхности наноразмерные металлические элементы. Варьирование структуры элементарной ячейки наноразмерного элемента позволяет изготовить различные конфигурации устройств.
Может оказаться полезным создавать офтальмологические устройства путем встраивания в них наноразмерных структур.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, настоящее изобретение включает в себя вставку-субстрат, содержащую наноразмерные металлические элементы, которые составляют метаповерхность. Метаповерхность может представлять собой повторяющийся узор из элементов с размерами, которые меньше длины волны для конкретной длины волны света. Взаимодействие элементов с размерами, которые меньше длины волны, может приводить к взаимодействию со светом и изменению фазовых характеристик света, повторно излучаемого элементами. В данном случае элементы можно рассматривать как наноразмерные антенны. Может существовать множество способов образования наноразмерных металлических элементов на вставке, и данные вставки можно инкапсулировать в край офтальмологического материала для образования офтальмологических устройств.
В некоторых вариантах осуществления устройство вставки можно получить путем образования наноразмерных металлических элементов в периодическом узоре по меньшей мере на части поверхности устройства вставки. Периодический узор может иметь пространственную периодичность, которая приблизительно равна различным длинам волн видимого света или меньше их. В некоторых вариантах осуществления выбор формы и размеров металлических элементов может определяться на основе моделирования необходимых фазовых характеристик наноразмерных элементов. Свет, падающий на элементы метаповерхности, может выходить из них с измененными фазовыми характеристиками, и это можно моделировать. Процесс конструирования может представлять собой процесс моделирования из первых принципов, в котором в самосогласованной модели используют природу структуры, ее общий узор, расположение отдельных элементов и другие факторы, а также необходимый эффект на свет. Альтернативно можно использовать итерационное моделирование на основе пробных конфигураций с регулированием на основе предыдущих результатов. В некоторых вариантах осуществления необходимые характеристики линзы наноразмерной металлической поверхности могут иметь радиально симметричные фокусирующие характеристики линзы. Модели могут создавать необходимые фазовые характеристики, которые обладают радиальной симметрией и фокусной характеристикой от эффекта группы элементов. Когда образованная вставка имеет трехмерную и криволинейную поверхность в отличие от плоской поверхности, могут существовать протоколы оценки, которые могут подходить для преобразования полученных характеристик линзы офтальмологического устройства с элементами метаповерхности в модель офтальмологического устройства в трехмерном пространстве и представления метаповерхности эквивалентным плоским пространством. Могут существовать оценки эффективных фокусных характеристик метаповерхности, которые могут приводить к получению параметров конфигурации. Процесс можно использовать совместно с процессом итерационного моделирования, как указано выше.
В некоторых вариантах осуществления процессы моделирования можно проводить путем применения программных алгоритмов, параметры которых может задавать пользователь и которые можно выполнять в вычислительных системах. Задаваемые пользователем параметры могут основываться на теоретических требованиях. В других случаях офтальмолог может измерить офтальмологические характеристики и определить требуемые корректирующие меры для пациента и сформулировать данные в виде набора параметров для системы моделирования. В некоторых вариантах осуществления вычислительные системы могут выдавать числовые результаты или генерировать пространственную конфигурацию элементов в виде массивов точек данных конфигурации.
В некоторых вариантах осуществления, предпочтительно когда длина волны света соответствует видимой части спектра, металлические элементы могут иметь малые размеры поверхности. Например, элементы метаповерхности могут иметь размеры, составляющие 10000 нм2 или менее. В периодической природе расположения элементов метаповерхности возможно большое разнообразие. Их можно располагать в виде прямолинейного, полярного или радиального узора или иных периодических узоров. Расстояние между соседними элементами может быть связано с необходимыми длинами волн света, с которыми должны взаимодействовать элементы. В некоторых вариантах осуществления данное расстояние может быть меньше или приблизительно равно ближней красной части видимого спектра. В некоторых вариантах осуществления расстояние или периодичность могут быть меньше или приблизительно равны 700 нм.
Вставку можно включить в край линзы. Край линзы может быть изготовлен из материалов, которые, как правило, используют при производстве контактных линз, таких как, например, гидрогели. В офтальмологический край линзы можно отлить элементы стабилизации, которые могут подходить для ориентации линзы на глазу. Данные элементы могут оказаться особенно полезны для элементов метаповерхности линзы, которые имеют корректирующие аспекты высокого порядка, причем корректирующие аспекты не являются радиально симметричными. Для установки в полученное офтальмологическое устройство можно использовать вставки различных конфигураций. Общая форма поверхности вставки, имеющей поверх себя элементы метаповерхности, может иметь выпуклую природу или альтернативно вогнутую природу. Другие формы, которые можно образовать во вставки для офтальмологических устройств, также могут входить в уровень техники в рамках настоящего описания.
Также можно формировать активные или нестатические варианты осуществления элементов метаповерхности. В некоторых вариантах осуществления элементы можно образовать из металлических слоев, которые можно использовать под воздействием электрической энергии для образования или усиления активности элементов метаповерхности. Аспекты периодичности и формы активно образуемых структур могут быть аналогичны описанным в предшествующих разделах. В некоторых вариантах осуществления можно использовать принципы электросмачивания на диэлектрике (EWOD). Одна из несмешивающихся текучих сред в устройстве EWOD может содержать металлические наносферы или металлические наностержни. В некоторых вариантах осуществления наносферы или наностержни могут иметь модификации поверхности для усиления их предпочтения той или иной из текучих сред EWOD. В некоторых вариантах осуществления модификацию поверхности можно провести путем химического закрепления молекул-лигандов на наноразмерных металлических компонентах. Поверхность вставки в тех местах, где будут активно образованы элементы метаповерхности, может иметь участки с такой предпочтительной свободной энергией поверхности, чтобы дифференциально взаимодействовать с текучими средами EWOD. В некоторых вариантах осуществления неактивное состояние участков EWOD может определять состояние, в котором текучая среда, содержащая наносферы, наностержни или иные металлические компоненты заданной формы, диффузно распределена в пространстве. При приложении электрического поля в устройстве EWOD может произойти активация предпочтительного смачивания на необходимых участках, что приведет к сбору текучей среды, содержащей наноразмерные металлические составляющие, в формы, представляющие собой элементы метаповерхности.
Можно образовать контактные линзы, содержащие вставки с трехмерными пространственными формами, у которых по меньшей мере в некоторых частях поверхностей вставок могут находиться статические или активные элементы метаповерхности, причем элементы метаповерхности дают эффект линзы. Некоторые варианты осуществления с активными элементами метаповерхности могут содержать компоненты, которые работают на основе явления электросмачивания на диэлектрике. В текучих средах элементов EWOD могут присутствовать наноразмерные компоненты, которые в некоторых случаях могут представлять собой наносферы или наностержни. Модификацию поверхности наноразмерных компонентов в текучей среде можно проводить различными способами, которые могут включать в себя химическое закрепление молекул на поверхностях наноразмерных компонентов для измерения их предпочтения к одной или более текучим средам электросмачивания на диэлектрике. Варианты осуществления с нанесенными активными элементами метаповерхности могут реагировать на электрическое поле, которое может управляться другими компонентами, размещенными во вставке или внутри офтальмологического устройства. В некоторых вариантах осуществления электрически управляемое образование активных поверхностных элементов метаповерхности может позволить получить контактную линзу с переменным фокусом.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 представлен пример осуществления вставки-субстрата для офтальмологического устройства с энергообеспечением и пример осуществления офтальмологического устройства с энергообеспечением.
На Фиг. 2 представлен пример контактной линзы с различными элементами, включая встроенную одноэлементную вставку, которая может подходить для реализации аспектов уровня техники, описанного в настоящем документе.
На Фиг. 3 представлен пример альтернативного варианта осуществления по сравнению с показанным на Фиг. 2.
На Фиг. 4 представлен пример контактной линзы с различными элементами, включая встроенную многоэлементную вставку, которая может подходить для реализации аспектов уровня техники, описанного в настоящем документе.
На Фиг. 5 представлены аспекты предшествующего уровня техники, относящиеся к линзе на основе плоского элемента метаповерхности и к разработке элементов метаповерхности с гиперболическим профилем фазы, которые могут функционировать в качестве линзы.
На Фиг. 6 представлены изменения в моделировании наноструктур на основе трехмерных подложек линзы по сравнению с плоскими подложками.
На Фиг. 7 представлена оценка фазовой характеристики, которая подходит для моделирования линзы.
На Фиг. 8 представлен пример вставки-субстрата, содержащего активные элементы и элементы метаповерхности.
На Фиг. 9 представлен пример активного офтальмологического устройства со структурами, которые применяют элементы метаповерхности при активации.
На Фиг. 10 представлен альтернативный пример активного офтальмологического устройства со структурами, которые применяют элементы метаповерхности при активации.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству, имеющему компоненты метаповерхности, которые могут приводить к изменениям электромагнитного излучения в среде глаза. В следующих разделах будет приведено подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных вариантов осуществления являются только примерами осуществления. Предполагается, что специалисту в данной области будут понятны возможности создания вариантов, модификаций и изменений. Поэтому следует учитывать, что область, охватываемая настоящим изобретением, не ограничивается указанными примерами осуществления.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В приведенном описании и пунктах формулы, относящихся к настоящему изобретению, используется ряд терминов, для которых будут приняты следующие определения:
С энергообеспечением — в настоящем документе обозначает состояние способности обеспечить подачу электрического тока или хранение в себе запаса электрической энергии.
Энергия — в настоящем документе обозначает способность физической системы к выполнению работы. Многие способы применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к указанной способности осуществления электрического воздействия при выполнении работы.
Источник энергии — в настоящем документе обозначает устройство или слой, способный подавать энергию или переводить логическое или электрическое устройство в состояние энергообеспечения.
Устройство сбора энергии — в настоящем документе обозначает устройство, способное извлекать энергию из среды и превращать ее в электрическую энергию.
Функционализированный — в настоящем документе обозначает создание слоя или устройства, способного выполнять некоторую функцию, включая, например, энергообеспечение, активирование или управление.
Утечка — в настоящем документе обозначает нежелательную потерю энергии.
Линза или офтальмологическое устройство — в настоящем документе обозначает любое устройство, расположенное в глазу или на нем. Эти устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию, выполнять косметическую функцию или могут выполнять функцию, не связанную с глазом. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, офтальмологической вставке, оптической вставке или другому аналогичному устройству, которое используется для коррекции или модификации зрения или для косметической коррекции физиологии глаза (например, изменения цвета радужной оболочки) без ущерба для зрения. Альтернативно линза может обеспечивать неоптические функции, такие как, например, мониторинг уровня глюкозы или введение лекарственного средства. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы настоящего изобретения представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые включают в себя, например, силикон-гидрогели и фтор-гидрогели.
Линзообразующая смесь, или реакционная смесь, или реакционная смесь мономера (RMM) — в настоящем документе обозначает мономерный или форполимерный материал, который можно отверждать и поперечно сшить или поперечно сшить для образования офтальмологической линзы. Различные варианты осуществления могут включать в себя линзообразующие смеси с одной или более добавками, такими как, например, УФ-блокаторы, тонирующие вещества, фотоинициаторы или катализаторы, а также прочие необходимые добавки для офтальмологических линз, таких как контактные или интраокулярные линзы.
Линзообразующая поверхность — в настоящем документе обозначает поверхность, используемую для литья линзы. В некоторых вариантах осуществления любая такая поверхность может иметь поверхность с обработкой оптического качества, что означает, что данная поверхность достаточно гладкая и изготовлена так, что поверхность линзы, изготовленной путем полимеризации линзообразующего материала, находящегося в контакте с поверхностью формы для литья, имеет оптическое качество. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления линзообразующая поверхность может иметь геометрию, которая необходима для придания поверхности линзы желаемых оптических характеристик, включая, помимо прочего, коррекцию сферических, асферических и цилиндрических степенных аберраций волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т.п., а также любых их комбинаций.
Литий-ионный элемент — в настоящем документе обозначает электрохимический элемент, в котором электрическая энергия вырабатывается в результате движения ионов лития через элемент. Такой электрохимический элемент, обычно называемый батареей, в своих типичных формах может быть повторно подключен к источнику энергии или перезаряжен.
Вставка-субстрат — в настоящем документе обозначает инкапсулированную вставку, которая будет включена в офтальмологическое устройство с энергообеспечением. Элементы питания и узор могут быть встроены во вставку-субстрат. Вставка-субстрат определяет основное назначение офтальмологического устройства с энергообеспечением. Например, в вариантах осуществления, в которых офтальмологическое устройство с энергообеспечением позволяет пользователю регулировать оптическую силу, вставка-субстрат может включать в себя элементы питания, управляющие жидкостной менисковой частью в оптической зоне. Альтернативно вставка-субстрат может иметь кольцевую форму, в результате чего оптическая зона не содержит материала. В таких вариантах осуществления функция энергообеспечения линзы может быть не связана с оптическим качеством, а может предусматривать, например, контроль уровня глюкозы или введение лекарственного средства.
Метаповерхность — в настоящем документе обозначает искусственно созданную комбинацию наноразмерных элементов, расположенных с некоторой периодичностью. Комбинации позволяют получить подходящие характеристики, отличные от характеристик естественных структур. Во многих вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, взаимодействие элементов со светом, особенно в видимой части спектра, позволяет создавать устройства линз.
Форма для литья — в настоящем документе обозначает жесткий или полужесткий объект, который может применяться для формования линз из неотвержденных составов. Некоторые предпочтительные формы для литья включают в себя две части формы для литья, образующие переднюю изогнутую часть формы для литья и заднюю изогнутую часть формы для литья.
Наноразмерный — в настоящем документе обозначает элемент, который имеет элемент или элементы, размер которого или которых по меньшей мере в одном измерении меньше приблизительно 1 микрона; таким образом, размер по меньшей мере для одного измерения можно быть описан в нанометрах.
Рабочий режим — в настоящем документе обозначает состояние с высоким потреблением тока, при котором ток, проходящий по узору, позволяет устройству выполнять свою основную функцию энергообеспечения.
Оптическая зона — в настоящем документе обозначает область офтальмологической линзы, через которую смотрит пользователь офтальмологической линзы.
Сила — в настоящем документе обозначает выполненную работу или переданную энергию за единицу времени.
Перезаряжаемый или повторно подключаемый к источнику энергии — в настоящем документе обозначает возможность быть возвращенным в состояние с более высокой способностью к выполнению работы. Многие способы применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к восстановлению способности проводить электрический ток определенной величины и в течение определенного промежутка времени.
Повторно подключить к источнику энергии или перезарядить - в настоящем документе обозначает восстановление состояния с более высокой способностью совершать работу. Многие способы применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к восстановлению способности устройства проводить электрический ток определенной величины и в течение определенного промежутка времени.
Эталон - в настоящем документе обозначает узор, в идеальном варианте создающий фиксированное и стабильное напряжение или выходное значение тока, которое подходит для применения в других узорах. Эталон может быть основан на запрещенной энергетической зоне, может иметь компенсацию температуры, подачи питания и технологических вариаций и может быть специально рассчитан для конкретной специализированного интегрального узора (ASIC).
Высвобожденный из формы для литья — в настоящем документе обозначает линзу, которая либо полностью отделена от формы для литья, либо лишь слабо закреплена на ней таким образом, что ее можно отделить легким встряхиванием или сдвинуть с помощью тампона.
Функция сброса — в настоящем документе обозначает самоактивирующийся алгоритмический механизм для установки узора в определенное предварительно заданное состояние, включая, например, логическое состояние или состояние энергообеспечения. Функция сброса может включать в себя, например, схему сброса при включении питания, которая может в сочетании с механизмом переключения обеспечивать надлежащую подачу питания на микросхему, как при первоначальном подключении к источнику энергии, так и при выходе из режима сохранения энергии.
Спящий режим или режим ожидания - в настоящем документе обозначает состояние низкого потребления тока устройства с энергообеспечением после того, как механизм переключения будет перекрыт с целью энергосбережения, когда рабочий режим не требуется.
Наложение друг на друга — в настоящем документе обозначает расположение по меньшей мере двух слоев компонентов в непосредственной близости друг к другу так, чтобы по меньшей мере часть одной поверхности одного из слоев контактировала с первой поверхностью второго слоя. В некоторых вариантах осуществления между двумя слоями может находиться пленка, обеспечивающая сцепление или выполняющая иные функции, так что слои находятся в контакте друг с другом через указанную пленку.
Наложенные друг на друга интегрированные многокомпонентные устройства, или SIC-устройства, - в настоящем документе обозначает результаты применения технологий упаковки, позволяющие собирать тонкие слои подложек, которые могут включать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегрированные устройства путем наложения по меньшей мере части каждого слоя друг на друга. Такие слои могут включать изготовленные из различных материалов многокомпонентные устройства различных типов, форм и размеров. Более того, слои могут быть выполнены по различным технологиям изготовления устройств для подгонки и соответствия различным профилям.
Режим сохранения энергии - в настоящем документе обозначает состояние системы, содержащей электронные компоненты, в которой источник энергии обеспечивает или должен обеспечивать минимальный проектный ток нагрузки. Этот термин не является взаимозаменяемым с режимом ожидания.
Вставка подложки – в настоящем документе обозначает формуемую или жесткую подложку, способную поддерживать источник энергии внутри офтальмологической линзы. В некоторых вариантах осуществления вставка подложки также поддерживает один или более компонентов.
Механизм переключения — в настоящем документе обозначает компонент, интегрированный в узор, обеспечивающий различные уровни сопротивления, который может реагировать на внешний стимул и который является независимым от офтальмологического устройства.
Трехмерный — в настоящем документе обозначает форму или поверхность, которые по существу не являются плоскими.
ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЕМ
На фиг. 1 представлен пример осуществления вставки-субстрата 100 для офтальмологического устройства с энергообеспечением и соответствующее офтальмологическое устройство с энергообеспечением 150. Вставка-субстрат 100 может содержать оптическую зону 120, которая может быть или не быть функциональной в плане коррекции зрения. Если функция энергообеспечения офтальмологического устройства не связана со зрением, оптическая зона 120 вставки-субстрата 100 может не содержать материала. В некоторых вариантах осуществления вставка-субстрат 100 может включать в себя часть, не находящуюся в оптической зоне 120, содержащую подложку 115, встроенную с элементами питания 110 и электронными компонентами 105. Могут существовать различные варианты осуществления, относящиеся к включению элементов метаповерхности в офтальмологические устройства; однако во многих могут использоваться части поверхности внутри оптической зоны 120, на которые размещают элементы метаповерхности.
В некоторых вариантах осуществления источник энергии 110, который может представлять собой, например, батарею, и нагрузка 105, которая может представлять собой, например, полупроводниковый кристалл, могут быть прикреплены к подложке 115. Проводящие дорожки 125 и 130 могут обеспечивать электрическое соединение между электронными компонентами 105 и элементами питания 110. Вставка-субстрат 100 может быть полностью инкапсулирована для защиты и вмещения элементов питания, дорожек и электронных компонентов. В некоторых вариантах осуществления инкапсулирующий материал может быть полупроницаемым, например, для предотвращения попадания определенных веществ, таких как вода, во вставку-субстрат 100, и обеспечения входа и выхода определенных веществ, таких как газы окружающей среды и побочные продукты реакций в элементах питания, во вставку-субстрат 100 и из нее.
В некоторых вариантах осуществления вставка-субстрат 100 может быть включена в офтальмологическое устройство 150, которое может содержать полимерный биосовместимый материал. Офтальмологическое устройство 150 может включать в себя конструкцию из жесткой центральной части и мягкого края, где центральный жесткий оптический элемент содержит вставку-субстрат 100. В некоторых конкретных вариантах осуществления вставка-субстрат 100 может иметь прямой контакт с атмосферой и с поверхностью роговицы, соответственно, на своей передней и задней поверхностях, или альтернативно вставка-субстрат 100 может быть инкапсулирована в офтальмологическое устройство 150. Периферическая зона 155 офтальмологической линзы 150 может состоять из мягкого материала края, включая, например, гидрогелевый материал.
Инфраструктура вставки-субстрата 100 и офтальмологическое устройство 150 могут обеспечивать условия для множества вариантов осуществления, включая наноструктурированные элементы для образования метаповерхностей. Некоторые из данных вариантов осуществления могут включать чисто пассивное функционирование офтальмологического устройства, где, например, компонент метаповерхности обеспечивает оптические эффекты, связанные, например, с коррекцией зрения. Другие варианты осуществления могут включать офтальмологическое устройство с активными функциями, в которых сами компоненты метаповерхности также обеспечивают пассивное функционирование. Кроме того, в дополнительных вариантах осуществления компоненты метаповерхности могут сами быть частью активной функции офтальмологического устройства.
На фиг. 2 представлен вид в поперечном сечении элемента 200 как пример одноэлементной вставки. На фиг. 2 офтальмологическое устройство 220 может иметь поперечное сечение 230, которое представляет собой поперечное сечение по местоположению, представленному линией 210. В примере осуществления оптическая зона офтальмологического устройства 220 может включать в себя поляризующий элемент, который в поперечном сечении может быть представлен как элемент 235. На поверхности элемента 235 могут находиться наноструктурированные элементы для образования метаповерхности. В других вариантах осуществления элемент 235 может сам по себе представлять поверхность, на которой находятся элементы метаповерхности. Элемент 235 может представлять собой подложку трехмерной формы, которая закреплена на других образующих вставку элементах для образования вставки.
Кроме того, вне оптической зоны устройства могут находиться печатные рисунки, нанесенные на одноэлементную вставку, как показано элементом 221, а также в поперечном сечении как элементы 231. В некоторых вариантах осуществления элемент вставки может просто содержать компоненты метаповерхности в элементе 235 и необязательно участок с печатным рисунком в элементе 231.
Как показано в поперечном сечении, элемент одноэлементной вставки 235 может иметь трехмерную форму. Например, элементу можно придать криволинейную трехмерную форму путем термоформования тонкого листового материала, исходно имеющего плоскую форму. Элементы метаповерхности можно нанести на такой лист либо до, либо после проведения данного термоформования.
В некоторых вариантах осуществления могут предъявляться определенные требования к ориентации офтальмологической линзы в среде глаза. Элементы 250 и 260 могут представлять собой элементы зоны стабилизации, которые способствуют ориентации образованной офтальмологической линзы на глазу пользователя. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления применение элементов стабилизации на одноэлементной вставке может позволить ориентировать ее относительно литых элементов стабилизации. Возможность ориентации может оказаться особенно важной для размещения элементов метаповерхности, которые по своей природе не являются радиально симметричными, что имеет место для узора, корректирующего аберрации зрения второго и более высоких порядков.
На фиг. 3 представлен вид в поперечном сечении элемента 300 в качестве вариации примера одноэлементной вставки, показанной на фиг. 2. На фиг. 3 офтальмологическое устройство 320 может иметь представление в поперечном сечении 330, которое представляет собой поперечное сечение по местоположению, представленному линией 310. В одном примере осуществления оптическая зона офтальмологического устройства 320 может включать в себя часть, необязательно показанную в масштабе на рисунке, в которой форма поверхности является вогнутой для падающего излучения, в отличие от выпуклой ориентации. Это делает возможными варианты осуществления, в которых вместо регулировки фокусирующих аспектов офтальмологической линзы элементы метаповерхности могут регулировать дефокусирующие аспекты поверхности линзы. На вогнутой поверхности элемента 335 могут находиться наноструктурированные элементы для образования метаповерхности. Кроме того, вне оптической зоны устройства могут находиться печатные рисунки, помещенные на одноэлементную вставку, как показано элементом 321, а также в поперечном сечении как элементы 331. В некоторых вариантах осуществления элемент вставки может просто содержать компоненты метаповерхности в элементе 335 и необязательно участок с печатным рисунком в элементе 331. По тем же причинам, что и в варианте осуществления, показанном на фиг. 2, в офтальмологическое устройство могут быть встроены юстировочные элементы или зоны стабилизации, показанные как элементы 350 и 360, и на вставку могут быть нанесены печатные рисунки, показанные как элементы 331.
На фиг. 4 представлен элемент 400 в качестве примера дополнительных вариантов осуществления, в которых для образования офтальмологических устройств можно использовать многоэлементные вставки. У элемента 405 многоэлементная вставка 422 может включать в себя активный элемент в оптической зоне. На чертеже показан вид в поперечном сечении 430 по линии 410. Для целей иллюстрации офтальмологическая линза также включает в себя печатные элементы как элемент 431, который в поперечном сечении может быть представлен как элемент 431. Кроме того, пример линзы может включать в себя элементы стабилизации 450 и 460.
Многоэлементные вставки также могут подходить для вариантов осуществления кольцевой формы, у которых в оптической зоне отсутствует материал вставки. При использовании метаповерхностей можно выполнить модификацию данного типа кольцевой вставки, в которой на участках, показанных на рисунке как элементы 436, можно выполнить кольцевую форму из двух элементов, тогда как в оптической зоне может размещаться один элемент вставки, который поддерживает элементы метаповерхности.
Пример осуществления многоэлементной вставки может включать в себя активный линзовый элемент менискового типа в качестве элемента 435 между двумя элементами вставки. Менисковая линза может активным образом изменять фокусные характеристики, когда узор с питанием от аккумуляторной батареи прикладывает электрический потенциал к частям менисковой линзы. Элементы метаповерхности также могут быть включены на одну из многоэлементных поверхностей. В неограничивающем примере включение пассивных фокусирующих элементов метаповерхности на поверхность активной менисковой линзы может позволить регулировать оптические характеристики для корректирующих аспектов линзы высоких порядков.
Многоэлементная вставка может также включать в себя вариант осуществления активной наноразмерной метаповерхности. В последующих разделах описан вариант осуществления, в котором на участке между двумя элементами вставки в элементе 435 активно образуются элементы метаповерхности. В некоторых таких вариантах осуществления оптическая зона может иметь предпочтительные ориентации относительно глаза пользователя. Способы, используемые для образования такого офтальмологического устройства с метаповерхностью, могут обеспечить регистрируемое центрирование различных компонентов линзы относительно элементов стабилизации 450 и 460. Данные элементы затем поддерживают установленную ориентацию линзы относительно глаза пользователя.
Элементы метаповерхности линзы
На фиг. 5, элемент 500, представлены аспекты реализации предшествующего уровня техники устройств линз с плоской поверхностью на основе изменяющего фазу взаимодействия света с наноразмерными металлическими элементами. В некоторых вариантах реализации линз с плоской поверхностью на плоской поверхности могут быть созданы маленькие металлические элементы таким образом, чтобы взаимодействовать со светом на поверхности плоской линзы. Элементами 520–527 показан набор конфигураций функциональных линз. Элементы 510 составляют элементарную ячейку элементов метаповерхности, которые размещают на плоскую поверхность таким образом, чтобы образовать линзу.
В одном примере осуществления линзу оптимизируют для длины волны приблизительно 1,5 микрон, широко используемой в технике связи длины волны электромагнитного излучения за пределами видимого спектра. В других вариантах осуществления оптимизацию можно провести для длин волн в пределах видимого спектра. Элементарная ячейка варьируется при переходе от элемента 520 к элементу 523. Длина компонентов находится в диапазоне от 180 до 85 нанометров, и, как можно заметить, между линейными элементами данной длины присутствует угол в диапазоне от приблизительно 90 ангстрем до нуля. Толщина металла, составляющего устройства метаповерхности, может составлять приблизительно 50 нанометров, и устройства могут быть разделены друг от друга промежутками в диапазоне от 750 нанометров и до 200 нанометров. При расстояниях менее 200 нанометров компоненты метаповерхности могут стремиться взаимодействовать друг с другом и изменять свойства соседних устройств. Для демонстрации функциональных устройств количество компонентов элементарной ячейки изготавливали в четыре дискретных стадии, хотя на практике количество различных конфигураций элементов может быть существенно больше. Различные параметры в данной демонстрации связаны с определенным диапазоном длин волн. Вариации аспектов конфигурации элементов метаповерхности в элементе 510, включая их толщину и длину, могут подходить для настройки элементов метаповерхности под различные диапазоны длин волн.
Показанные на четеже элементы и указанные выше параметры связаны с аспектами конфигурации, используемой для создания плоской линзы, когда для моделирования гиперболического радиального распределения фазы 590, приводящего к получению линзы, используют изменение фазы излучения составляющими метаповерхность элементами антенны. В элементе 550 показаны важные элементы, относящиеся к оценке необходимых фазовых характеристик элемента, помещенного на плоскую линзу 560. Линза 560 может иметь радиус, показанный как элемент 561. Смоделированная линза может иметь характеристику фокусного расстояния, показанную как элемент 581. Смоделированная фазовая характеристика элемента метаповерхности, например, 524, в положении 570, которое можно представить как положение (x,y), такова, что характеристика фазового сдвига, показанная как элемент 590, пропорциональна проекции вектора в точку наблюдения на сферической поверхности моделирования 580. Это приводит к получению необходимого функционирования линзы с необходимой фокусной характеристикой 581. Можно показать, что для такой связи параметров фазовый сдвиг PS (x,y) будет задаваться следующим уравнением:
(1) 
,
где PS (x,y) представляет собой необходимый фазовый сдвиг в точке x,y на плоской линзе, 
представляет собой длину волны света и f представляет собой необходимую фокусную характеристику линзы. В полярной системе координат фазовый сдвиг PS (r,
) задается следующим выражением:
(2) 
.
Должно быть понятно, что использование плоских линз данного типа может обеспечить создание новых офтальмологических устройств. В интраокулярном устройстве можно создать плоскую фокусирующую плоскость. Использование конфигураций данного типа в интраокулярных устройствах можно использовать для регулирования фокусных характеристик в статическом смысле. Альтернативно варианты осуществления активных элементов, описанные в следующих разделах для устройств трехмерной формы, также могут иметь отношение к вариантам осуществления линз плоского типа.
На фиг. 6, элемент 600, представлена полученная модель для такого условия конфигурации линзы, в которой поверхность может не быть плоской. С практической точки зрения может быть удобно использовать аналогичные конфигурации элементарной ячейки наноразмерных элементов метаповерхности, показанные в элементе 610 как элементы 620–627. Аспекты конфигурации элементов, такие как их толщина, углы между элементами и их длины, могут быть связаны с необходимой центральной длиной волны фокусируемого света и необходимой расчетной характеристикой фазового сдвига.
Должно быть понятно, что переход от плоской линзы к криволинейной линзе может привнести дополнительные сложности в моделирование устройства. Физические характеристики фазы по отношению к падающей плоской волне на основе криволинейной поверхности могут представлять собой первый компонент фазовых аспектов устройства. Кроме того, в данном случае элементы метаповерхности могут находиться на глобально криволинейной поверхности, что изменит угловую ориентацию элемента антенн в пространстве. Более того, поскольку поверхность является криволинейной, расстояние по прямой между наноразмерными элементами метаповерхности могут отличаться от расстояния вдоль самой поверхности между элементами.
Могут существовать некоторые разумные оценки, которые позволят оценить параметры конфигурации линзы. Например, в первом порядке может быть возможно рассматривать фазовые характеристики криволинейной поверхности, приводящие к изменению фазы плоской волны при взаимодействии с поверхностью, и фазосдвигающие характеристики элементов антенны метаповерхности как независимые. Таким образом, для моделирования параметров конфигурации антенны метаповерхности может быть достаточно рассмотреть необходимое изменение фазы, связанное с антенной метаповерхности, независимо от другого фазового сдвига путем вычитания данного фазового сдвига из общего фазового сдвига устройства линзы трехмерной формы.
Согласно оценке, поскольку наноразмерные антенны метаповерхности столь малы, их можно с хорошей точностью моделировать как точечные. Хотя различия могут состоять в том, как плоская волна взаимодействует с наклоненным наноразмерным элементом метаповерхности, все же может быть допустимо игнорировать данный эффект, рассматривая малое устройство как точку, на которой не сказываются искажения, которые может внести искривление поверхности линзы.
Кроме того, при другой оценке расстояние между элементами в конфигурации можно оценить на основе расстояния между элементами в некриволинейном пространстве. На практике плотность размещения наноразмерных элементов может повлиять на эффективность фокусирующего устройства, и криволинейная реализация может привести к снижению плотности размещения наноразмерных элементов. Однако устройства все равно можно создавать с учетом эффектов первого порядка в рамках оценки, что криволинейное пространство не ограничивает плотность конфигурации наноразмерных элементов.
Эффект криволинейного пространства показан на фиг. 6, элемент 690. Сферическая поверхность моделирования может быть показана как элемент 671. Криволинейную поверхность можно показать как элемент 691, где наноразмерный элемент метаповерхности, такой как элемент 624, может размещаться в точке 680 на поверхности с координатами (x', y', z'). Полученное изменение характеристик длины фазы можно наблюдать как уменьшение длины фазы 691. Уравнения для оценки фазового сдвига могут превратиться в уравнения с зависимостью от трех координат, представляемые функцией PS (x,y,z), или альтернативно в цилиндрической системе координат как PS (
, h).
Применяя различные указанные оценки, можно описать способ приложения необходимых общих характеристик линзы к криволинейной поверхности линзы с элементами метаповерхности применительно к фиг. 7, элемент 700. Элементом 710 графически показана криволинейная поверхность с элементами метаповерхности. Затем можно показать комбинации фазовых характеристик формы линзы как элемент 730 и затем компонента метаповерхности как элемент 740. В примере, когда метаповерхность и физическая криволинейная поверхность являются радиально симметричными и фокусирующими, разницу в фокусном расстоянии для скомбинированных фазовых сдвигов можно представить как элемент 750, а элемент 760 может представлять собой полученную фокусную характеристику линзы. В качестве разумной оценки можно сконцентрироваться на относительном углу возникновения двух разных независимых фокусных характеристик, где элемент 770 может представлять собой угол связанной с метаповерхностью фокусной характеристики, наложенной на фокусную характеристику, связанную с криволинейной физической поверхностью линзы.
В качестве оценки на элементе 720 также можно показать ситуацию, возникающую при расцеплении фазосдвигающих характеристик криволинейного устройства офтальмологической линзы и устройства метаповерхности. Если считать, что эффект от трехмерной формы в полном фазовом эффекте криволинейной линзы с элементами метаповерхности связан только с фазовой характеристикой криволинейного устройства, то можно оценить, что при вычитании фазовой характеристики PS (x,y,z) по поверхности линзы можно преобразовать необходимое условие для моделирования метаповерхности, снова преобразовав его в условие для плоской линзы, как описано с отсылкой к фиг. 6. Это может быть эквивалентно представлению в цилиндрической системе координат, где параметр высоты h указан равным нулю. Если считать, что полученное преобразование производится путем сохранения вкладов в фокусное расстояние, которые можно моделировать путем сохранения относительных углов характеристик фокусного расстояния, как показано элементом 771, то новую оцениваемую фокусную характеристику для трансформированного фазового пространства модели плоской линзы можно представить как элемент 750. Тогда аспекты конфигурации для таких элементов метаповерхности можно рассчитать таким же способом, как описанный с отсылкой к фиг. 6, и использовать уравнения 1, 2, где f' представляет собой эффективное оцениваемое фокусное расстояние из элемента 750. На практике для точного расчета необходимых фазовых характеристик произвольных трехмерных криволинейных поверхностей и полученных необходимых фазовых характеристик размещенных на них наноразмерных элементов метаповерхности можно использовать более сложные системы моделирования волнового фронта. Для изготовления устройств с оцениваемыми оптическими характеристиками в соответствии с уровнем техники, описанном в настоящем документе, можно использовать глобальные оценки.
В оцениваемом случае, когда цилиндрические координаты можно сжать до связи в полярных координатах путем вычитания трехмерных характеристик физической подложки линзы, представление фазы в полярных координатах также принимает вид:
(3) 
.
Кроме того, моделирование параметров конфигурации индивидуальных элементов метаповерхности можно проводить с использованием современных протоколов моделирования, таких как, например, конечноразностное зависящее от времени (FTDT) моделирование электромагнитных полей. Проведение данного моделирования для полной трехмерной модели размещения наноразмерных элементов на поверхности может требовать существенных вычислительных затрат, но вполне возможно. Альтернативно описанные выше оценки могут служить альтернативой для получения результатов, которые можно затем итерационно уточнять с использованием циклов производства, измерения и уточнения оценки.
На фиг. 8, элемент 800, показан пример осуществления некоторых концепций. Элемент 800 может представлять собой устройство офтальмологической вставки, которое в некоторых вариантах осуществления может быть включено в офтальмологическую линзу или может само по себе представлять офтальмологическое устройство. Данный пример включает в себя элементы питания 830, которые обеспечивают энергией схему управления 840, которая может содержать интегральную схему. Интегральная схема, а также другие компоненты могут управлять работой других активных компонентов внутри устройства. В неограничивающем примере в активной зоне может находиться менисковая линза, позволяющая регулировать оптическую силу для проходящего через устройство света. Над данным устройством в оптической зоне, элемент 820, могут находиться элементы метаповерхности. Элементы метаповерхности можно видеть на увеличенной вставке 810. Данные элементы можно выполнить с возможностью обеспечения статической оптической коррекции, которая в комбинации с активным изменением оптической силы находящегося ниже элемента линзы может обеспечивать новую функцию.
В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 9, элементы метаповерхности можно также создавать активным образом. Пример менисковой линзы, обсуждавшейся в элементе 800, обычно может использовать эффект электросмачивания на диэлектрике (EWOD). Этот эффект работает на комбинации жидкостей путем изменения свободной энергии поверхностей рядом с жидкостями. Для получения эффективных устройств EWOD можно использовать комбинации несмешивающихся жидкостей, где одна жидкость, например, представляет собой полярную жидкость, такую как водный раствор, а вторая жидкость является неполярной, такой как масло. Этот эффект можно использовать для получения активной генерации элементов метаповерхности. В элементе 910 комбинация жидкостей типа EWOD без приложенного к активной поверхности электрического поля может приводить к эффекту диффузной линзы без наличия регулярно сформированных элементов метаповерхности. Выноска 910 показывает такое диффузное расположение элементов. Эти элементы могут находиться в слое текучей среды, обозначенном как 915. Во вставке слой текучей среды 915 может состоять из сольватированных компонентов. В некоторых вариантах осуществления эти компоненты могут представлять собой металлические наносферы, такие как показанные элементом 930, или металлические наностержни, показанные как элемент 935. Металлические компоненты могут состоять из золота, серебра, платины или иных элементов, которые могут образовывать наноразмерные компоненты.
Поверхность нанокомпонентов может быть покрыта химическими реагентами, передающими поверхностную энергию наноразмерному компоненту. Такое химическое покрытие может создавать предпочтение к текучим средам определенного типа или от текучих сред определенного типа. Молекулы-лиганды 931, показанные закрепленными на наносферах 930, в некоторых вариантах осуществления могут сделать наносферы гидрофильными по природе, либо альтернативно гидрофобными. В случае гидрофильных наносфер они могут предпочтительно находиться в водном компоненте смеси жидкостей EWOD. Когда наноразмерные компоненты содержит первая жидкость, как элемент 915 в показанной ситуации, второй компонент 913 может их не содержать. Затем текучие среды можно поместить в микроразмерные структуры, окруженные верхней частью 912, боковыми структурами 911 и поверхностным слоем 916 поверх диэлектрического покрытия или пленки 917. Поверхностный слой может быть таким, что, например, его поверхность будет предпочтительно смачивать водная фаза, как показано контактом с ним примера слоя водной текучей среды 915. Под диэлектрическим покрытием или пленкой 917 могут находиться проводящие электроды 918. Слои текучей среды могут находиться в контакте с другим проводящим электродом 914. При приложении к электродам 918 и 914 электрического потенциала свободная энергия поверхности у поверхности поверхностного слоя 916, который находится вблизи электродов 918, может измениться таким образом, чтобы сделать предпочтительным смачивание слоем масляного типа (что можно рассматривать как характеристику смачивания слоем масла). Это условие показано как элемент 920.
Если электроды размещены таким образом, что содержащая наноструктуры жидкость будет локализовываться в малых участках, таких как участки для жидкости 914 в случае элемента 920, то наносферы сконцентрируются в элементы, которые могут создать конструкции типа наноповерхности, как показано на вставке 920. Такие формы соберутся из концентрированных нанометаллических структур, состоящих из наносфер 930 или наностержней 935, которые могут взаимодействовать со светом образом, аналогичным описанному выше для компонентов метаповерхности. Наносферы или наностержни с закрепленными на их поверхности молекулами можно приготовить в виде смеси компонентов одного размера в пределах диапазона размеров 2–250 нм, коммерчески доступного для сфер производства компании Discovery Scientific Inc. Альтернативно также можно использовать комбинации разных размеров. Оптические свойства текучих сред можно изменять в зависимости от размера используемых сфер или комбинации различных размеров. Лиганды также могут играть роль во взаимодействии с оптическими свойствами путем определения минимального расстояния между наносферами в жидкости.
В некоторых вариантах осуществления боковую структуру 911 можно разработать для окружения индивидуальных элементов метаповерхности. В других вариантах осуществления внутри каждой изолированной поверхностной структуры может находиться множество элементов. Выбор места размещения электродов 918 или места отсутствия электродов можно провести таким образом, что индивидуальные элементы окажутся на расстоянии приблизительно 250 нм или более друг от друга. Относительная площадь поверхности разработанных элементов 918 в таких индивидуальных изолированных ячейках может определять относительные количества двух несмешивающихся текучих сред для удержания элемента конструкции одного участка с текучей средой, когда эффект EWOD приведет к формированию элементов метаповерхности.
На фиг. 10 показан вариант осуществления, альтернативный показанному на фиг. 9. Работая аналогичным образом с электросмачиванием в качестве средства формирования активных элементов метаповерхности, вариант осуществления на фиг. 10 создает слой с наноструктурированными устройствами вдоль боковой стенки электрода. Элементом 1010 показано состояние, в котором слой содержащей наноструктуру жидкости находится вдоль дна малой ячейки. Ячейка имеет структурные элементы, аналогичные элементам в варианте осуществления 900. Элемент 1011 может представлять собой боковые стенки, ограничивающие микрожидкостную ячейку. Элемент 1012 может представлять собой верхнюю часть ячейки. Элемент 1014 может представлять собой электрод, сформированный в желаемой форме элемента наноповерхности. Элемент 1013 может представлять собой диэлектрическую пленку или покрытие, сформированное на боковой стенке электрода, которое имеет желаемые свойства смачивания на своей стороне. Элемент 1015 может представлять собой электрод, проходящий через верхнюю часть ячейки. Элемент 1016 может представлять собой слой текучей среды, содержащий сольватированные наносферы, и элемент 1018 может представлять собой слой другой текучей среды. Слой 1016 может содержать аналогичные металлические наносферы 930 и наностержни 935, которые могут иметь закрепленные молекулы-лиганды 931 для определения свободной энергии поверхности наноструктуры и тем самым типа жидкости, в которой они будут предпочтительно сольватироваться.
При приложении электрического поля между электродом 1015 и электродом 1016 приложенный потенциал может изменить свободную энергию поверхности участка боковой стенки для элемента 1016, что приведет к перемещению слоя текучей среды 1016 вдоль участка боковой стенки, как показано на элементе 1020. Накопление текучей среды в данном участке может сформировать структуры метаповерхности, как показано на элементе 1020. Здесь снова приложение напряжения к ячейкам может создать активный узор наноструктур, которая может иметь смоделированные оптические эффекты. В некоторых вариантах осуществления приложение напряжения может управляться электронными схемами, содержащимися внутри структуры вставки, которая также содержит элементы питания.
Получаемые таким образом структуры метаповерхности, которые создаются в варианте осуществления элемента 1020, где они расположены вблизи металлического электрода, могут иметь измененные оптические взаимодействия, поскольку структура из металлических наноструктур, диэлектрика и второй металлической структуры может создавать наноструктуры, которые более эффективно взаимодействуют с магнитным полем электромагнитного излучения. Это может создать дополнительные резонансы для некоторых длин волн, определяемые такими параметрами, как толщина пленки диэлектрика. Это может придать новое измерение моделированию наноповерхностных структур, используемых в таких вариантах осуществления.
Claims (43)
1. Офтальмологическое устройство, содержащее
устройство вставки, в котором по меньшей мере часть поверхности на устройстве вставки имеет на себе металлические элементы, формирующие метаповерхность, причем металлические элементы расположены в узоре, периодичность которого составляет меньше чем расстояние, равное целевой длине волны света, и причем метаповерхность выполнена с возможностью изменения фазовой характеристики видимого света, проходящего через офтальмологическое устройство.
2. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором
металлические элементы имеют форму и размер, которые варьируются в зависимости от их местоположения на вставке и желаемой фазовой характеристики света с приблизительно целевой длиной волны после взаимодействия света с металлическими элементами.
3. Офтальмологическое устройство по п. 2, в котором
форма и размер являются постоянными для местоположений на поверхности устройства вставки, имеющего постоянный радиус в цилиндрической системе координат, привязанной к поверхности вставки.
4. Офтальмологическое устройство по п. 3, в котором
форма и размер металлических элементов в зависимости от их местоположения на вставке определяются соотношением для фазового сдвига на основе следующего приблизительного уравнения:
где r представляет собой радиус для местоположения металлического элемента, 
представляет собой полярный угол для местоположения металлического элемента, 
представляет собой целевую длину волны, h представляет собой высоту в цилиндрической системе координат для местоположения металлического элемента и f’ представляет собой эффективное оцениваемое фокусное расстояние для получения желаемой характеристики линзы.
5. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором
металлические элементы имеют максимальные размеры площади поверхности, которые меньше чем или приблизительно равны 10000 нм2.
6. Офтальмологическое устройство по п. 5, в котором
периодичность составляет менее чем приблизительно 700 нм.
7. Офтальмологическое устройство по п. 6, дополнительно содержащее:
инкапсулирующий край линзы из гидрогелевого материала.
8. Офтальмологическое устройство по п. 1, дополнительно содержащее инкапсулирующий край линзы из гидрогелевого материала.
9. Офтальмологическое устройство по п. 8, дополнительно содержащее:
элементы стабилизации внутри инкапсулирующего края линзы.
10. Офтальмологическое устройство по п. 8, в котором
по меньшей мере часть поверхности имеет вогнутую форму.
11. Офтальмологическое устройство по п. 7, в котором
по меньшей мере часть поверхности имеет выпуклую форму.
12. Офтальмологическое устройство, содержащее:
устройство вставки, в котором по меньшей мере часть устройства вставки выполнена с возможностью образовывать металлические элементы, формирующие метаповерхность, причем металлические элементы расположены в повторяющемся узоре, периодичность которого составляет меньше расстояния, равного целевой длине волны света, причем указанное устройство вставки содержит:
слой диэлектрика; и
комбинацию несмешивающихся текучих сред вблизи слоя диэлектрика, причем по меньшей мере одна из несмешивающихся текучих сред включает в себя одно или более из металлической наносферы или металлического наностержня, причем метаповерхность выполнена с возможностью изменения характеристик видимого света, проходящего через офтальмологическое устройство.
13. Офтальмологическое устройство по п. 12, в котором
поверхность слоя диэлектрика содержит слой со свободной энергией поверхности, которая отталкивает ту одну из несмешивающихся текучих сред, которая включает в себя большую часть металлических наносфер или металлических наностержней.
14. Офтальмологическое устройство по п. 13, в котором
приложение электрического поля к слою со свободной энергией поверхности, которая отталкивает ту одну из несмешивающихся текучих сред, которая включает в себя большую часть металлических наносфер или металлических наностержней, приводит к тому, что слой сменяется таким образом, что притягивает ту одну из несмешивающихся текучих сред, которая включает в себя большую часть металлических наносфер или металлических наностержней.
15. Офтальмологическое устройство по п. 14, в котором
притягивание той одной из несмешивающихся текучих сред, которая включает в себя большую часть металлических наносфер, создает группы наносфер или наностержней для создания металлических элементов, которые взаимодействуют с падающим светом, причем форма и размер элементов, которые взаимодействуют с падающим светом, вызывают приблизительно целевой фазовый сдвиг у падающего света.
16. Офтальмологическое устройство по п. 12, дополнительно содержащее
лиганды, закрепленные на поверхности металлических наносфер или металлических наностержней.
17. Офтальмологическое устройство, содержащее
по меньшей мере первую размещенную в трехмерном пространстве группу элементов метаповерхности, взаимодействие которых с падающим светом создает эффект линзы, изменяющий фазовую характеристику видимого света, проходящего через офтальмологическое устройство.
18. Устройство по п. 17, в котором
первая размещенная в трехмерном пространстве группа элементов метаповерхности, взаимодействие которых с падающим светом создает фокусирующий эффект линзы, является статической.
19. Устройство по п. 17, в котором
первая размещенная в трехмерном пространстве группа элементов метаповерхности присутствует динамически; причем на динамическое присутствие влияет применение электрического поля внутри устройства контактной линзы.
20. Устройство по п. 19, в котором
первая размещенная в трехмерном пространстве группа элементов метаповерхности содержит по меньшей мере одно или более из металлической наносферы или металлического наностержня.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13/833,646 | 2013-03-15 | ||
| US13/833,646 US9658469B2 (en) | 2013-03-15 | 2013-03-15 | Ophthalmic devices incorporating metasurface elements |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014109945A RU2014109945A (ru) | 2015-09-20 |
| RU2648856C2 true RU2648856C2 (ru) | 2018-03-28 |
Family
ID=50277059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014109945A RU2648856C2 (ru) | 2013-03-15 | 2014-03-14 | Офтальмологические устройства со встроенными элементами метаповерхности |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9658469B2 (ru) |
| EP (2) | EP2778755B1 (ru) |
| JP (1) | JP2014182398A (ru) |
| KR (1) | KR20140113553A (ru) |
| CN (1) | CN104076525A (ru) |
| AU (1) | AU2014201539A1 (ru) |
| BR (1) | BR102014006313A2 (ru) |
| CA (1) | CA2846664A1 (ru) |
| ES (1) | ES2632239T3 (ru) |
| HK (1) | HK1201940A1 (ru) |
| IL (1) | IL231368A0 (ru) |
| RU (1) | RU2648856C2 (ru) |
| SG (1) | SG10201400601RA (ru) |
| TW (1) | TWI587028B (ru) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9995930B2 (en) | 2015-04-08 | 2018-06-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Focusing device comprising a plurality of scatterers and beam scanner and scope device |
| US11994671B2 (en) * | 2015-04-08 | 2024-05-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Focusing device comprising a plurality of scatterers and beam scanner and scope device |
| US11378797B2 (en) | 2015-04-08 | 2022-07-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Focusing device comprising a plurality of scatterers and beam scanner and scope device |
| WO2016168173A1 (en) * | 2015-04-14 | 2016-10-20 | California Institute Of Technology | Multi-wavelength optical dielectric metasurfaces |
| US9995859B2 (en) | 2015-04-14 | 2018-06-12 | California Institute Of Technology | Conformal optical metasurfaces |
| WO2016171962A1 (en) * | 2015-04-23 | 2016-10-27 | California Institute Of Technology | Conformal optical metasurfaces |
| US11089286B2 (en) | 2015-07-29 | 2021-08-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image sensor |
| US11469265B2 (en) | 2015-07-29 | 2022-10-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Imaging apparatus and image sensor including the same |
| US10403668B2 (en) | 2015-07-29 | 2019-09-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Imaging apparatus and image sensor including the same |
| US10790325B2 (en) | 2015-07-29 | 2020-09-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Imaging apparatus and image sensor including the same |
| US10881336B2 (en) | 2015-08-21 | 2021-01-05 | California Institute Of Technology | Planar diffractive device with matching diffraction spectrum |
| US10109920B2 (en) | 2015-09-09 | 2018-10-23 | The Johns Hopkins University | Metasurface antenna |
| WO2017176343A2 (en) | 2016-01-22 | 2017-10-12 | California Institute Of Technology | Dispersionless and dispersion-controlled optical dielectric metasurfaces |
| SG11201806308WA (en) * | 2016-01-27 | 2018-08-30 | Agency Science Tech & Res | Textured surface ophthalmic device |
| US10489924B2 (en) | 2016-03-30 | 2019-11-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Structured light generator and object recognition apparatus including the same |
| KR102610832B1 (ko) | 2016-08-03 | 2023-12-06 | 삼성전자주식회사 | 메타 광학 소자 및 이의 설계방법 |
| WO2018052750A1 (en) | 2016-09-15 | 2018-03-22 | Magna International Inc. | Metasurface lens assembly for chromatic separation |
| US10488651B2 (en) | 2017-04-10 | 2019-11-26 | California Institute Of Technology | Tunable elastic dielectric metasurface lenses |
| KR101979885B1 (ko) | 2017-08-18 | 2019-05-17 | 가톨릭대학교 산학협력단 | 인공 수정체 |
| TWI636296B (zh) * | 2017-08-28 | 2018-09-21 | 精華光學股份有限公司 | 視力矯正用光學鏡片 |
| CN107634340B (zh) * | 2017-09-07 | 2020-08-04 | 西安电子科技大学 | 用于电磁波相位调控的任意二维准线柱面石墨烯超表面 |
| KR101979886B1 (ko) * | 2017-10-11 | 2019-05-17 | 가톨릭대학교 산학협력단 | 다초점 인공 수정체 |
| US10912641B2 (en) | 2017-12-18 | 2021-02-09 | Brent MACINNIS | Ophthalmic devices and methods |
| US10591746B2 (en) | 2017-12-21 | 2020-03-17 | Brent MACINNIS | Eyewear and methods for making eyewear |
| WO2019164849A1 (en) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | President And Fellows Of Harvard College | Aberration correctors based on dispersion-engineered metasurfaces |
| EP3759547A1 (en) | 2018-03-01 | 2021-01-06 | Essilor International | Lens element |
| US11378818B2 (en) | 2018-03-01 | 2022-07-05 | Essilor International | Lens element |
| BR112020021810B1 (pt) * | 2018-04-26 | 2023-12-26 | Essilor International | Elemento de lente |
| JP7144188B2 (ja) * | 2018-05-15 | 2022-09-29 | 浜松ホトニクス株式会社 | 反射型動的メタサーフェス |
| US10558061B2 (en) * | 2018-05-31 | 2020-02-11 | Brighten Optix Corp. | Lens with star-shaped optical zone to increase defocus image area |
| SG11202101578WA (en) * | 2018-08-17 | 2021-03-30 | Agency Science Tech & Res | Lens for use in a human or animal body, and production methods thereof |
| EP3620430A1 (en) * | 2018-09-10 | 2020-03-11 | Essilor International (Compagnie Generale D'optique) | Method for determining an optical system with a metasurface and associated products |
| CN110098488B (zh) * | 2019-05-17 | 2020-11-24 | 西安电子科技大学 | 一种基于特征模理论的低rcs超表面的模式转化方法 |
| WO2021019307A1 (en) * | 2019-07-29 | 2021-02-04 | Menicon Co., Ltd. | Systems and methods for forming ophthalmic lens including meta optics |
| CN113176665A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-27 | 深圳珑璟光电技术有限公司 | 一种超表面结构透镜及其制作方法、近眼显示系统 |
| CN113425458B (zh) * | 2021-06-28 | 2022-02-01 | 中国科学院大学温州研究院(温州生物材料与工程研究所) | 一种基于超构表面的人工晶状体 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040179167A1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-09-16 | Ali Dahi | Hybrid contact lens system and method |
| US20090032679A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Ocular Optics, Inc. | Multi-focal intraocular lens system and methods |
| US20100283957A1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-11-11 | Sol-Grid, Llc | Polarized eyewear |
| RU2442201C2 (ru) * | 2006-06-29 | 2012-02-10 | Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. | Контактные линзы с блокирующими излучение кольцами |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6554425B1 (en) * | 2000-10-17 | 2003-04-29 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Ophthalmic lenses for high order aberration correction and processes for production of the lenses |
| CN1639613A (zh) * | 2002-07-19 | 2005-07-13 | 庄臣及庄臣视力保护公司 | 转动稳定的隐形眼镜 |
| US20050041203A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-24 | Lindacher Joseph Michael | Ophthalmic lens with optimal power profile |
| US7645397B2 (en) * | 2004-01-15 | 2010-01-12 | Nanosys, Inc. | Nanocrystal doped matrixes |
| JP4589804B2 (ja) * | 2005-05-23 | 2010-12-01 | 株式会社リコー | 偏光制御素子および偏光制御素子の偏光制御方法 |
| KR20080111658A (ko) * | 2007-06-19 | 2008-12-24 | 삼성전자주식회사 | 나노 입자 포함 전기습윤 장치 및 이를 이용하는 컬러디스플레이 장치 |
| JP5589202B2 (ja) | 2007-07-27 | 2014-09-17 | 株式会社メニコン | 光学性材料及びそれからなる眼用レンズ |
| KR101313812B1 (ko) * | 2007-09-07 | 2013-09-30 | 삼성전자주식회사 | 액체막 형성방법, 이를 이용한 나노입자 배열방법 및 액체박막 기판 |
| US7758187B2 (en) * | 2008-02-04 | 2010-07-20 | University Of Washington | Contact lens for three dimensional visualization |
| US7570432B1 (en) | 2008-02-07 | 2009-08-04 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Metamaterial gradient index lens |
| US8348424B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-01-08 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Variable focus ophthalmic device |
| KR101011447B1 (ko) * | 2009-01-20 | 2011-01-28 | 부산대학교 산학협력단 | 인장방법에 의한 정렬된 금속나노선 필름 제조방법 |
| US8300294B2 (en) * | 2009-09-18 | 2012-10-30 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Planar gradient index optical metamaterials |
| US8867121B2 (en) * | 2009-10-13 | 2014-10-21 | Kent State University | Methods and apparatus for controlling dispersions of nanoparticles |
| WO2011100070A1 (en) | 2010-02-12 | 2011-08-18 | The Regents Of The University Of California | Metamaterial-based optical lenses |
| JP2011196692A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Ricoh Co Ltd | 増感効果を有する異方性粒子をパターニングした複合膜、及びその製造方法 |
| US9914273B2 (en) | 2011-03-18 | 2018-03-13 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Method for using a stacked integrated component media insert in an ophthalmic device |
| WO2013033591A1 (en) | 2011-08-31 | 2013-03-07 | President And Fellows Of Harvard College | Amplitude, phase and polarization plate for photonics |
-
2013
- 2013-03-15 US US13/833,646 patent/US9658469B2/en active Active
-
2014
- 2014-03-06 IL IL231368A patent/IL231368A0/en unknown
- 2014-03-12 SG SG10201400601RA patent/SG10201400601RA/en unknown
- 2014-03-13 TW TW103108904A patent/TWI587028B/zh not_active IP Right Cessation
- 2014-03-14 CA CA2846664A patent/CA2846664A1/en not_active Abandoned
- 2014-03-14 KR KR20140030521A patent/KR20140113553A/ko not_active Application Discontinuation
- 2014-03-14 JP JP2014051325A patent/JP2014182398A/ja active Pending
- 2014-03-14 CN CN201410097061.4A patent/CN104076525A/zh active Pending
- 2014-03-14 EP EP14159778.1A patent/EP2778755B1/en not_active Not-in-force
- 2014-03-14 ES ES14159778.1T patent/ES2632239T3/es active Active
- 2014-03-14 AU AU2014201539A patent/AU2014201539A1/en not_active Abandoned
- 2014-03-14 EP EP17172545.0A patent/EP3327489A1/en not_active Withdrawn
- 2014-03-14 RU RU2014109945A patent/RU2648856C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2014-03-17 BR BRBR102014006313-7A patent/BR102014006313A2/pt not_active IP Right Cessation
-
2015
- 2015-03-12 HK HK15102513.7A patent/HK1201940A1/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040179167A1 (en) * | 2002-09-06 | 2004-09-16 | Ali Dahi | Hybrid contact lens system and method |
| RU2442201C2 (ru) * | 2006-06-29 | 2012-02-10 | Джонсон Энд Джонсон Вижн Кэа, Инк. | Контактные линзы с блокирующими излучение кольцами |
| US20090032679A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Ocular Optics, Inc. | Multi-focal intraocular lens system and methods |
| US20100283957A1 (en) * | 2008-10-09 | 2010-11-11 | Sol-Grid, Llc | Polarized eyewear |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2846664A1 (en) | 2014-09-15 |
| ES2632239T3 (es) | 2017-09-12 |
| BR102014006313A2 (pt) | 2014-11-18 |
| KR20140113553A (ko) | 2014-09-24 |
| TW201502640A (zh) | 2015-01-16 |
| CN104076525A (zh) | 2014-10-01 |
| HK1201940A1 (en) | 2015-09-11 |
| EP2778755B1 (en) | 2017-05-24 |
| US9658469B2 (en) | 2017-05-23 |
| SG10201400601RA (en) | 2014-10-30 |
| RU2014109945A (ru) | 2015-09-20 |
| AU2014201539A1 (en) | 2014-10-02 |
| EP3327489A1 (en) | 2018-05-30 |
| IL231368A0 (en) | 2014-08-31 |
| EP2778755A1 (en) | 2014-09-17 |
| JP2014182398A (ja) | 2014-09-29 |
| TWI587028B (zh) | 2017-06-11 |
| US20140277433A1 (en) | 2014-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2648856C2 (ru) | Офтальмологические устройства со встроенными элементами метаповерхности | |
| RU2648890C2 (ru) | Способы для офтальмологических устройств со встроенными элементами метаповерхности | |
| US9958703B2 (en) | Method and apparatus for a variable power opthalmic lens | |
| US10718958B2 (en) | Rigid, gas-permeable polymer as over-mold and sealant for adaptive opthalmic lens | |
| RU2565483C2 (ru) | Способы и устройство для формирования электрических соединений на офтальмологических устройствах | |
| AU2014201531B2 (en) | Method and ophthalmic device for providing visual representations to a user | |
| US8348424B2 (en) | Variable focus ophthalmic device | |
| EP2349699B1 (en) | Method and apparatus for forming an ophthalmic lens with embedded data processor | |
| AU2013280236B2 (en) | Multiple state electroactive ophthalmic device | |
| RU2554894C2 (ru) | Жидкостная менисковая линза, включающая зоны переменного напряжения | |
| US10188284B2 (en) | Tear-film sensing eye-mountable device | |
| JP2013532302A (ja) | 弓形液体メニスカスレンズ | |
| US10698235B2 (en) | Ophthalmic device including liquid crystal alignment features | |
| JP2014514599A5 (ru) | ||
| JP6173712B2 (ja) | 眼用レンズの機能化層挿入部材のための完全リング | |
| KR101581814B1 (ko) | 눈물로 작동하는 스마트 컨택트 렌즈 | |
| Müller | Micro-optical components for depth-controlled Bessel beams | |
| Leon | Design and Fabrication Techniques of Devices for Embedded Power Active Contact Lens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190315 |